化工原理复习2014(下册)选择题答案版

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于 。

15. 填料塔用于精馏过程中,其塔高的计算采用等板高度法,等板高度是指 ;填料层高度Z= 。

16. 简单蒸馏与精馏的主要区别是 。 17. 精馏的原理是_______________________________________________。 18. 精馏过程的恒摩尔流假设是指

____________________________________________________。

19. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_____________,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量__________,所需塔径___________。

20. 精馏设计中,随着回流比的逐渐增大,操作费用_____________,总费用呈现__________________________的变化过程。

21. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_____________,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量__________,所需塔径___________。

22. 在吸收单元操作中, 计算传质单元数的方法很多,其中,采用对数平均推动力法计算总传质单元数法的前提条件是 。

23. 吸收操作是吸收质从_______转移到_______的传质过程。在吸收操作中压力____________,温度________将有利于吸收过程的进行。

24. 吸收是指____________________________________的化工单元操作。

25. 逆流吸收操作中,当气体处理量及初、终浓度已被确定,若减少吸收剂用量,操作线的斜率将____,其结果是使出塔吸收液的浓度_______, 而吸收推动力相应_________。 26. 用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______________.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为69.6mmHg, 与之平衡的氨水浓度为10(kg NH3 (100kg) -1H2O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______.

27. 对于难溶气体,吸收时属于 控制的吸收,强化吸收的手段是 。 28. 吸收操作中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数 ,传质推动力 。 29. 某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用 常数表示,而操作线的斜率可用 表示。

30. 吸收是指 的过程,解吸是指 的过程。

31. 溶解度很大的气体,吸收时属于 控制,强化吸收的手段是 。

32. 在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将 ,操作线将 平衡线。

33. 吸收因数A可以表示为______,它在Y—X图上的几何意义是_________________________。

34. 在一逆流吸收塔中,若吸收剂入塔浓度下降,其它操作条件不变,此时该塔的吸收率 ,塔顶气体出口浓度 。

35. 在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中,若其他条件不变而入塔液体量增加,则此塔的液相传质单元数N(l)将_______,而气相总传质单元数NOG将_______,气体出口浓度y(a)将_______。

36. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数 ,相平衡常数m ,溶解度系数H (增加、减少、不变)。 37. 在一逆流吸收塔中,吸收剂温度降低,其它条件不变,此时塔顶气体出口浓度 出塔溶液组成 。

38. 对易溶气体的吸收过程,阻力主要集中于 。 39. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为

1111??,则其中的表示

kGKGHkLkG____________,当____________项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。

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40. 若传质总系数与分系数之间的关系表示为

111H??,则其中的表示

kLKLkLkG____________,当____________项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。

41. 传质单元数NOG反映_________________________________,分离任务所要求的液体浓度变化越_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数NOG 越大。

42. 在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率,增大 相的流量比增大另一相的流量更有效。

43. 在低浓度溶质的气液平衡系统,当总压操作降低时,亨利系数E将 ,相平衡常数m将 ,溶解度系数H将 。

干燥

一、选择题

1. 温度为t0湿度为H0,相对湿度为φ0的湿空气经过间壁蒸汽加热的预热器后,空气的温

度为t1,湿度为H1,相对湿度为φ1则 ___B___。

A. H1>H0 B. φ0>φ1 C.H1φ1

2. 物料的平衡水分一定是( C ) A.非结合水分 B.自由水分 C.结合水分 D.临界水分

3. 已知湿空气的下列哪两个参数,利用H—I图可以查得其它未知参数( C )。

A.水汽分压P,湿度H B.露点td,湿度H C.湿球温度tw,干球温度t D.焓I,湿球温度tw

4. 湿空气通过换热器预热时,该过程的经历为( B ) A.等焓过程 B.等相对湿度过程 C.等温过程 D.等湿度过程

5. 空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数:( A ) 。 A. 总压及干球温度; B. 总压及湿球温度; C. 总压及露点; D. 湿球温度及焓。

6. 已知湿空气的下列哪两个参数,利用t-H图或H-I图,可以查得其他未知参数( A )。 A. (tw ,t) B. (td ,H) C. (p ,H) D. (I ,tw)

7. 对于一定干球温度的空气, 当其相对湿度愈低时,其湿球温度 ( A )。 A. 愈高 B. 愈低 C. 不变 D. 不一定,尚与其它因素有关。

8. 对湿空气的预热过程,随温度的提高空气的湿度 B ,相对湿度 C ,焓值

A 。

A 增大 B 不变 C 减小 D 无法判断 9. 物料中的水分超过X* 的那部分水分称为 D 。

A 平衡水分 B 结合水分 C 非结合水分 D 自由水分 10. 在湿空气的预热过程中,随着湿空气温度的升高,湿空气的湿度( ),相对湿度( ),

焓值( )。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断

11. 在湿空气的H—I图上,已知湿空气的两个参数( B ),即可确定湿空气的状态点。 A、H和td B、t和tW C、p和H D、I和tW 12. 在等焓干燥过程中,湿空气的温度( C ),湿空气的湿度( A ),湿空气的相对湿度

( A )。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断

13. 露点是指湿空气在( B )达到饱和时的温度。

A、等温增湿 B、等湿降温 C、等湿升温 D、等温减湿 14. 在等焓干燥过程中,湿空气的温度( ),湿空气的湿度( ),湿空气的相对湿度( )。

A、增加 B、不变 C、降低 D、无法判断

15. 已知湿空气的如下两个参数,便可确定其它参数( C )。

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A. H,p B. H,td C. H,t D. I,tas 16. 湿空气在预热过程中不变的参数是( D )。

A.焓 B.相对湿度 C.湿球温度 D.露点

17. 当空气的相对湿度φ=60%时,则其三个温度t干球温度、tw湿球温度、td露点之间的关系为

( B )。

A. t=tw=td B.t>tw>td C. t< twtw=td 18. 物料的平衡水分一定是( D )。

A.结合水分 B.非结合水分 C.临界水分 D.自由水分

19. 同一物料,如恒速阶段的干燥速率加快,则该物料的临界含水量将( C )。 A.不变 B.减小 C.增大 D.不一定 20. 已知物料的临界含水量为0.18(干基,下同),现将该物料从初始含水量0.45干燥至

0.12,则干燥终了时物料表面温度?为( A )。

A.??tw B.??tw C.??td D.??t

21. 利用空气作介质干燥热敏性物料,且干燥处于降速干燥阶段,欲缩短干燥时间,则可采

取的最有效的措施是( B )。

A.提高干燥介质的温度 B.增大干燥面积,减薄物料厚度 C.降低干燥介质的相对湿度 D.提高空气的流速

二、填空题

1. 干燥是指____________________________________的化工单元操作。 2. 湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料,常采用_______的方法来控制

进干燥器的φ值。干燥操作的必要条件是_______,干燥过程是_______相结合的过程。 3. 在用热空气干燥某固体物料的实验中,干湿球温度计的读数的用处是

____________________________________________________________。

4. 平衡水分不仅与湿物料种类有关,还与 有关。因此,同一湿物料根据干燥条件的不同,可具有 的平衡水分。

5. 用热空气干燥固体湿物料中的水分,此干燥操作能够进行的必要条件是 。 6. 物料的平衡水分一定是 。

7. 物料中的平衡水分的多少与____________性质和_____________性质有关。

8. 恒速干燥阶段除去的水分为__________降速干燥阶段除去的水分为________和

_________,整个干燥过程除去的水分都是 _____________水分 。 9. 物料中的结合水分的多少与___________________性质有关。

10. 饱和空气在恒压下冷却, 温度由t1降至t2,此时其相对湿度 ,湿球温

度 ,.露点 。

11. 若维持不饱和空气的湿度H不变,提高空气的干球温度,则空气的湿球温度 ,露点 ,相对湿度 。(变大,变小,不变,不确定)

12. 干燥操作中, 干燥介质(不饱和湿空气)经预热器后湿度 , 温度 。当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时,物料的表面温度等于 温度。

13. 已知在t=50℃、P=1atm时, 空气中水蒸汽分压Pv =55.3mmHg,则该空气的湿

含量H= ;相对湿度Φ= ;(50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg) 14. 当空气的温度t 、湿度H 一定时,某物料的平衡含水量为X* ,若空气的湿度H 下降,

则平衡含水量 。

15. 恒定干燥条件下,恒速干燥阶段属于 控制阶段,降速干燥阶段属于

控制阶段。

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三、计算题

气体吸收

1. 在总压为110.5 kPa的条件下,采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上,氨的气、液相组成分别为y?0.032、气膜吸收系数kG=5.2c?1.06koml/m。×10-6 kmol/(m2·s·kPa),液膜吸收系数kL=1.55×10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,溶解度系数H=0.725 kmol/(m3·kPa)。

(1)试计算以?p、?c表示的总推动力和相应的总吸收系数;

(2)试分析该过程的控制因素。

2. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为105.0 kPa,操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律,甲醇在水中的溶解度系数为2.126 kmol/(m3·kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为7.5 kPa,液相组成为2.85 kmol/m3,液膜吸收系数kL=2.12×10-5 m/s,气相总吸收系数KG=1.206×10-5 kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处(1)膜吸收系数kG、kx及ky;(2)总吸收系数KL、KX及KY;(3)吸收速率。

3. 在101.3 kPa及25 ℃的条件下,用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已知混合气进塔和出塔的组成分别为y1=0.04、y2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律,亨利系数为4.13×103 kPa,吸收剂用量为最小用量的1.45倍。

4. 在一直径为1.2 m的填料塔内,用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45 kmol/h,二氧化硫的体积分数为0.035。操作条件下气液平衡关系为Y?34.5X,气相总体积吸收系数为0.056 2 kmol/(m3·s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔比为饱和摩尔比的76%,要求回收率为98%。求水的用量(kg/h)及所需的填料层高度。

5. 某填料吸收塔内装有4m高,比表面积为200m2/m3的金属阶梯环填料,在该填料塔中,用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为60kmol/h,溶质的含量为5%(体积分数%);进塔清水流量为200 kmol/h,其用量为最小用量的2.0倍;操作条件下的气液平衡关系为Y?2.75X;气相总吸收系数为3?10kmol/(m?s);填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90%。试计算(1)填料塔的吸收率;(2)填料塔的直径。

6. 在101.3 kPa及20 ℃的条件下,用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G为600 kg/(m2·h),气相进、出塔的摩尔分数分别为0.06、0.000526,水的质量流速W为800 kg/(m2·h),填料层高度为4 m。已知操作条件下平衡关系为Y= 0.9 X,KGa正比于G 0.8而于W无关。若(1)操作压力提高一倍;(2)气体流速增加一倍;(3) 液体流速增加一倍,试分别计算填料层高度应如何变化,才能保持尾气组成不变。

7. 某制药厂现有一直径为 0.7 m,填料层高度为5.5 m的吸收塔,用纯溶剂吸收某混合气体中的有害组分。现场测得的数据如下:V=500 m3/h、Y1=0.02、Y2=0.004、X1=0.004。已知操作条件下的气液平衡关系为 Y = 1.5 X 。现因环保要求的提高,要求出塔气体组成低于0.002(摩尔比)。该制药厂拟采用以下改造方案:维持液气比不变,在原塔的基础上

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